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    钢结构的定义和特点 钢结构工程的优点和检测标准

  • 钢结构定义

    钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。

    钢结构应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。

    另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便。

    钢结构特点

    1、材料强度高,自身重量轻:钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。

    2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高:适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。

    3、钢结构制造安装机械化程度高:钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度高的一种结构。

    4、钢结构密封性能好:由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。

    5、钢结构耐热不耐火:当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。温度在300℃ -400℃时.钢材强度和弹性模量均显着下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。在有特殊防火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。

    6、钢结构耐腐蚀性差:特别是在潮湿和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。一般钢结构要除锈、镀锌或涂料,且要定期维护。对处于海水中的海洋平台结构,需采用“锌块阳极保护”等特殊措施予以防腐蚀。

    7、低碳、节能、绿色环保,可重复利用:钢结构建筑拆除几乎不会产生建筑垃圾,钢材可以回收再利用。

    钢结构工程优点

    抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。

    抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、防变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。

    耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。

    保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。

    隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。

    健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。 ?

    舒适性:轻钢墙体采用节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。

    快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。

    环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。

    节能:全部采用节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

    钢结构工程检测标准

    1、 构造

    1.1 钢结构杆件长细比的检测与核算,可按本章第6.4节的规定测定杆件尺寸,应以实际尺寸等核算杆件的长细比。

    1.2 钢结构支撑体系的连接,可按本章第6.3节的规定检测;支撑体系构件的尺寸,可本章第6.4节的规定进行测定;应按设计图纸或相应设计规范进行核实或评定。

    1.3 钢结构构件截面的宽厚比,可按本章第6.4节的规定测定构件截面相关尺寸,并进行核算,应按设计图纸和相关规范进行评定。

    2、 涂装

    2.1 钢结构防护涂料的质量,应按国家现行相关产品标准对涂料质量的规定进行检测。

    2.2 钢材表面的除锈等级,可用现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的图片对照观察来确定。

    2.3 不同类型涂料的涂层厚度,应分别采用下列方法检测:

    1 漆膜厚度,可用漆膜测厚仪检测,抽检构件的数量不应少于本标准表3.3.13中A类检测样本的小容量,也不应少于3件;每件测5处,每处的数值为3个相距50mm的测点干漆膜厚度的平均值。

    2 对薄型防火涂料涂层厚度,可采用涂层厚度测定仪检测,量 测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。

    3 对厚型防火涂料涂层厚度,应采用测针和钢尺检测,量测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。 涂层的厚度值和偏差值应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行评定。 6.7.4 涂装的外观质量,可根据不同材料按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行检测和评定。

    3、 钢网架

    3.1 钢网架的检测可分为节点的承载力、焊缝、尺寸与偏差、杆件的不平直度和钢网架的挠度等项目。

    3.2 钢网架焊接球节点和螺栓球节点的承载力的检验,应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的要求进行。对既有的螺栓球节点网架,可从结构中取出节点来进行节点的极限承载力检验。在截取螺栓球节点时,应采取措施确保结构安全。

    3.3 钢网架中焊缝,可采用超声波探伤的方法检测,检测操作与评定应按《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1或《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2的要求进行。 3.4 钢网架中焊缝的外观质量,应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求进行检测。

    3.5 焊接球、螺栓球、高强度螺栓和杆件偏差的检测,检测方法和偏差允许值应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的规定执行。

    3.6 钢网架钢管杆件的壁厚,可采用超声测厚仪检测,检测前应清除饰面层。

    3.7 钢网架中杆件轴线的不平直度,可用拉线的方法检测,其不平直度不得超过杆件长度的千分之一。

    3.8 钢网架的挠度,可采用激光测距仪或水准仪检测,每半跨范围内测点数不宜小于3个,且跨中应有1个测点,端部测点距端支座不应大于1m。

    4、 结构性能实荷检验与动测

    4.1对于大型复杂钢结构体系可进行原位非破坏性实荷检验,直接检验结构性能。结构性能的实荷检验可按本标准附录H的规定进行。加荷系数和判定原则可按附录H.2 的规定确定,也可根据具体情况进行适当调整。

    4.2 对结构或构件的承载力有疑义时,可进行原型或足尺模型荷载试验。试验应委托具有足够设备能力的专门机构进行。试验前应制定详细的试验方案,包括试验目的、试件的选取或制作、加载装置、测点布置和测试仪器、加载步骤以及试验结果的评定方法等。试验方案可按附录H制定,并应在试验前经过有关各方的同意。

    4.3 对于大型重要和新型钢结构体系,宜进行实际结构动力测试,确定结构自振周期等动力参数。结构动力测试宜符合本标准附录E的规定。

    4.4 钢结构杆件的应力,可根据实际条件选用电阻应变仪或其他有效的方法进行检测。


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